2018年度 天体物理学   Astrophysics

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開講元
物理学コース
担当教員名
堂谷 忠靖 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月9-10(H116)  
クラス
-
科目コード
PHY.F432
単位数
1
開講年度
2018年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2018年3月20日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本講義では、宇宙の様々な高エネルギー現象を取り上げ、その現象を支配する物理過程および放射機構について講義する。近年の宇宙観測の発展、とくにX線およびガンマ線観測の発展により、高エネルギー現象の理解は飛躍的に進んできている。様々な高エネルギー現象について、最新の観測成果と関連づけて講義する。また、現象の理解に必要な放射過程の基礎についても合わせて講義する。
これまでに学習した、力学、電磁気学、熱・統計力学、量子力学などの知識を活用し、最新の観測によって得られた高エネルギー現象を物理の観点から説明できるようになるのが、本講義のねらいである。

到達目標

本講義を履修することにより、次の能力を習得する。
1) 宇宙における高エネルギー現象の背後にある物理について説明できる。
2) 最新の観測により明らかになった高エネルギー現象を説明できる。
3) 宇宙での放射過程として重要な、黒体放射、レーリー散乱、光電吸収などの特徴について説明できる。

キーワード

宇宙、天体物理学、天体

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力

授業の進め方

講義は、スライドを用いた最新の観測成果の解説と、板書による現象説明を併用して進める。使用するスライドは基本的に英語で作成する(部分的に和訳を含む)。講義は原則日本語で進めるが、留学生がいる場合は日英併用とする。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 観測的宇宙物理学の基礎 宇宙の階層構造、宇宙の記述に使われる単位系、天文学の基礎用語が説明できる
第2回 太陽風 太陽風の特徴をラバルノズルとの対比で説明できる
第3回 縮退星の構造 縮退した星の質量と半径の特徴的な関係を説明できる
第4回 放射過程の基礎 黒体放射、レーリー散乱、光電吸収について説明できる。
第5回 ロッシュローブと質量降着 近接連星系の重力ポテンシャルの構造とロッシュローブオーバーフローについて説明できる
第6回 降着円盤 降着円盤の放射機構とスペクトルの特徴が説明できる
第7回 衝撃波の基礎 衝撃波面での物理量の変化を説明できる
第8回 超新星残骸 超新星残骸の進化(温度、密度、速度の時間変化)を説明できる。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

・坂下 志郎、池内 了、「宇宙流体力学」、培風館
・岡村 定矩 他編、「シリーズ現代の天文学(全17巻)」、日本評論社 (特に8、12、17巻)
・G.B. Rybicki & A.P. Lightman "Radiative Process in Astrophysics" (John Wiley & Sons, NY)

成績評価の基準及び方法

レポート課題で成績を評価する。

関連する科目

  • LAS.P101 : 力学基礎1
  • PHY.E205 : 電磁気学
  • EPS.B330 : 流体力学(地惑)
  • PHY.S209 : 熱力学(物理)
  • PHY.S301 : 統計力学
  • PHY.F352 : 宇宙物理学
  • PHY.Q207 : 量子力学入門

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特に定めないが、関連する科目を履修していることが望ましい。

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